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Development of the new electroporation method for medical applications by electric field mixing technology

Research Project

Project/Area Number 19K21119
Project/Area Number (Other) 18H05965 (2018)
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund (2019)
Single-year Grants (2018)
Review Section 0403:Biomedical engineering and related fields
Research InstitutionAkita Industrial Technology Center

Principal Investigator

OKUBO YOSHINOBU  秋田県産業技術センター, 先進プロセス開発部, 研究員 (30826532)

Project Period (FY) 2018-08-24 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords電界撹拌技術 / 細胞工学 / 生化学 / 電気穿孔法 / 遺伝子導入法 / 医工連携 / 電界砥粒制御技術
Outline of Research at the Start

分子生物学や医療の分野において、物質を細胞に導入する技術は重要である。この技術により、細胞中で任意のタンパク質を発現させたり、新たな形質を細胞に持たせたりすることが可能となる。これらは、基礎研究のみならず、遺伝子治療に応用をされたり、不妊治療に応用されたりしている。これらの医療技術を安価に安全に提供することができれば、医療費の削減や、少子化対策への貢献、健康寿命の増進など、様々な社会問題にも大きな好影響を与えられると期待される。
そこで本研究では、既知の電気穿孔法と、秋田県の独自技術である電界撹拌を組み合わせることで、生体工学のイノベーションにつながる技術を確立することを目的としている。

Outline of Final Research Achievements

Until now, we have been developing electric field mixing technology, which is a technology for stirring droplets three-dimensionally without using a stirrer by using an electric field without using a stirrer.
In this study, it was observed that when the present technology was applied to the uptake of a substance into a human cultured cell in a living state, the uptake of the substance was about twice as efficient as the uptake by diffusion.
It was suggested that the application of the present technology can significantly improve the uptake efficiency of a substance that can penetrate the cell membrane of human cultured cells even by diffusion.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究において、電界撹拌技術を生きた状態のヒト培養細胞への物質取り込み時に適応したところ、拡散による取り込みに比べ、2倍程度の効率で物質の取り込みが行われることが観察された。ヒト培養細胞において、非接触でかつ化学物質を用いず、さらに細胞にダメージをほとんど与えない物質導入系は画期的なものである。
本研究により確立された手法による取り込み効率向上という結果は、たとえば、ガン細胞への効率的な抗がん剤などの物質導入手法であったり、不妊治療時の卵子への精子遺伝子の導入など、広義の応用を可能とするものである。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2019 2018

All Presentation (6 results)

  • [Presentation] 電界撹拌技術を適用 した新たな迅速酵素 反応系の開発(第一 報)-ヒト培養細胞 系における抗原抗体反応の迅速化の検討-2020

    • Author(s)
      大久保義真
    • Organizer
      2020年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 電界撹拌技術を用いた電気穿孔法の開発(第二報) -電界撹拌のヒト培養細胞実験系における検討-2019

    • Author(s)
      大久保義真
    • Organizer
      2019年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 電界撹拌技術を用いた電気穿孔法の開発(第一報) -電界撹拌のヒト培養細胞における検討-2019

    • Author(s)
      大久保義真
    • Organizer
      2019年度日本機械学会年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 自動免疫染色装置に関する報告2019

    • Author(s)
      大久保義真
    • Organizer
      2019年度迅速免疫染色研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 電界撹拌技術を用いた電気穿孔法の開発(第一報) -電界撹拌のヒト培養細胞における検討ー2019

    • Author(s)
      大久保義真
    • Organizer
      精密工学会 春季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 電界撹拌技術を用いた電気穿孔法の開発(第一報) -電界撹拌のヒト培養細胞における検討ー2018

    • Author(s)
      大久保義真
    • Organizer
      精密工学会 東北支部学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-08-27   Modified: 2024-03-26  

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